(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクシャフトを回転自在に支持するための半円状支持面を備えたダイカスト品の製造方法において、
ダイカストを行う際に、半円状支持面の頂上部に円柱状の加圧用ボスを突設すると共に該加圧用ボスの根元部の外周面と半円状支持面との間を埋めるように余肉部を形成して、加圧用ボスにおける溶湯に加圧ピンを半円状支持面に達しない程度に進入させることにより、半円状支持面の頂上部付近の溶湯を加圧ピンによって局所的に加圧し、ダイカスト後に加圧用ボスと余肉部を加工により除去することを特徴とするダイカスト品の製造方法。
【請求項２】
加圧用ボスの突出高さの略半分まで余肉部を設ける請求項１記載のダイカスト品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のクランクシャフトを回転自在に支持するための半円状支持面を備えたダイカスト品を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックやロアケース（ラダーフレームやベアリングキャップとも呼ばれる）は、一般的にはダイカスト法によって鋳造される。これらのダイカスト品には、クランクシャフトを回転自在に支持するための半円状支持面が形成されている。この半円状支持面を有する軸受け部には十分な強度が求められるが、肉厚を大きくすると鋳巣が発生する可能性が高くなる。鋳巣が発生すると、シリンダブロックにおいて重要な特性である疲労強度が低下することになる。
【０００３】
これに対し下記特許文献１では、ダイカスト時において、半円状支持面の両側に位置するネジ孔形成箇所における溶湯を加圧棒によって局所的に加圧することによって、ネジ孔形成箇所における結晶組織を改善するということが提案されている。しかしながら、半円状支持面を有する軸受け部のうちシリンダ内の爆発によって特に大きな力が作用する部分は、半円状支持面の頂上部から径方向に延長した延長線上の部分であり、この部分からネジ孔形成箇所は大きく離れている。従って、ネジ孔形成箇所を局所的に加圧しても、その加圧による効果は半円状支持面の頂上部付近には及ばない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１６８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、クランクシャフトを回転自在に支持するための半円状支持面を備えたダイカスト品を高品質で製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであって、本発明に係るダイカスト品の製造方法は、内燃機関のクランクシャフトを回転自在に支持するための半円状支持面を備えたダイカスト品の製造方法において、ダイカストを行う際に、半円状支持面の頂上部に円柱状の加圧用ボスを突設すると共に該加圧用ボスの根元部の外周面と半円状支持面との間を埋めるように余肉部を形成して、加圧用ボスにおける溶湯に加圧ピンを半円状支持面に達しない程度に進入させることにより、半円状支持面の頂上部付近の溶湯を加圧ピンによって局所的に加圧し、ダイカスト後に加圧用ボスと余肉部を加工により除去することを特徴とする。
【０００７】
該ダイカスト品の製造方法では、ダイカスト時に溶湯を加圧ピンで局所的に加圧する。加圧ピンで加圧する箇所は、半円状支持面の頂上部付近である。半円状支持面の頂上部付近の溶湯を加圧する場合には、半円状支持面側から加圧ピンを頂上部付近に向けて押し出すことになる。従って、半円状支持面の頂上部から径方向に延長した延長線上の部分に、加圧ピンによる加圧力が直接的に作用することになる。
【０００８】
特に、半円状支持面の頂上部付近の溶湯を加圧ピンによって局所的に加圧する場合においては、半円状支持面の頂上部に円柱状の加圧用ボスを突設し、該加圧用ボスにおける溶湯に加圧ピンを半円状支持面に達しない程度に進入させることにより前記頂上部付近の溶湯を加圧し、ダイカスト後に加圧用ボスを加工により除去する。加圧用ボスを突設してその加圧用ボスにおける溶湯に加圧ピンを進入させることにより効率的に加圧することができる。そして、半円状支持面はダイカスト後において切削加工等の加工処理が行われるので、その加工時に、加圧用ボスを同時に除去することができる。
【０００９】
更に、加圧用ボスの根元部の外周面と半円状支持面との間を埋めるように余肉部を形成して、加圧用ボスにおける溶湯に加圧ピンを半円状支持面に達しない程度に進入させることにより、半円状支持面の頂上部付近の溶湯を加圧ピンによって局所的に加圧し、ダイカスト後に加圧用ボスと余肉部を加工により除去する。余肉部を設けることにより加圧用ボスにおける溶湯が凝固しにくくなって加圧ピンを進入させるタイミングを調整しやすくなり、加圧ピンの移動制御が容易になる。
【００１０】
特に、加圧用ボスの突出高さの略半分まで余肉部を設けることが好ましい。余肉部の量が多すぎると、加圧用ボスを介して作用させる加圧力が分散しやすい。余肉部を加圧用ボスの突出高さに対して略半分程度とすることにより、効率良く加圧力を作用させることができる。また、加工範囲を少なくすることができ、生産性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、シリンダ内の爆発によって特に大きな力が作用する部分に加圧ピンによる加圧力を直接的に作用させることができるので、その部分における内部組織を効率良く改善でき、ダイカスト品の疲労強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における製造方法によって製造されるダイカスト品の一例を示す要部正面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図。
【図３】同ダイカスト品の鋳造途中の状態を示す図１のＩ−Ｉ線に対応した断面図。
【図４】同ダイカスト品の鋳造後の状態を示す要部正面図。
【図５】同ダイカスト品の鋳造後の状態を示す要部側面図。
【図６】図４のＩ−Ｉ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態にかかるダイカスト品の製造方法について図面を参酌しつつ説明するが、まずは本実施形態における製造方法によって製造するダイカスト品について説明する。
【００１４】
本実施形態の製造対象であるダイカスト品は、水平対向型エンジンのシリンダブロックである。図１に左右一対のシリンダブロックのうちの一方を、両シリンダブロックの合わせ面側から見た図として示している。このシリンダブロック１は、アルミニウム合金製であり、水平対向型四気筒エンジン用のものであるため、シリンダボア２が二つ形成されている。該シリンダブロック１は、図示しないクランクシャフトのジャーナル部を回転自在に支持するための軸受け壁３（軸受け部）を複数備えている。該軸受け壁３は、クランクシャフトの軸線方向を厚み方向とする板状であって、そのクランクシャフトの軸線方向に沿って間隔をあけて複数配置されている。尚、本実施形態においては軸受け壁３が合計五箇所に形成されているが、五箇所のうち四箇所の軸受け壁３はシリンダボア２に対向する位置に形成され、残る一箇所の軸受け壁３はシリンダボア２から離れた位置に形成されている。これらの軸受け壁３には、図２にも示しているように、クランクシャフトのジャーナル部を回転自在に支持するための半円状支持面１０がそれぞれ形成されている。また、軸受け壁３の半円状支持面１０の両側には、他方のシリンダブロックと重なり合う重ね合わせ面１１が形成され、該重ね合わせ面１１にはネジ孔１２が形成されている。図２は、シリンダボア２に対向した位置に形成された軸受け壁３の一つを示している。図２に示しているように、シリンダボア２の壁面には鋳鉄製等のシリンダライナー１３が鋳込まれている。
【００１５】
このシリンダブロック１においては、半円状支持面１０の頂上部１０ａから径方向に延長した延長線上の部分において特に大きな応力が作用することになる。図２に半円状支持面１０の頂上部１０ａから径方向に延長した延長線１４を示している。該延長線１４上の部分２０において大きな応力が作用するため、該部分２０における鋳巣の発生を可及的に抑制して内部品質を向上させることが重要となる。
【００１６】
次に、シリンダブロック１の製造方法について説明すると、まず、ダイカスト用金型３０を用いてシリンダブロック１を鋳造する。その際、図３に示すように、半円状支持面１０の頂上部１０ａに向けて加圧ピン２１で加圧するようにする。加圧ピン２１は、上述した延長線１４に沿って図示せぬ油圧シリンダによって移動させるようにする。詳細には、半円状支持面１０の頂上部１０ａから径方向に沿って円柱状の加圧用ボス２２を成形するようにし、その加圧用ボス２２における溶湯に加圧ピン２１を進入させる。図３においては加圧ピン２１は右側から左側へと進入する。尚、加圧用ボス２２の突出高さは例えば半円状支持面１０の半径程度とする。加圧ピン２１は、その先端が半円状支持面１０に到達しない程度に進入させる。また、加圧用ボス２２の根元部には余肉部２３を形成している。該余肉部２３は加圧用ボス２２の根元部の外周面と半円状支持面１０との間を埋めるようにして形成し、加圧用ボス２２の突出高さの略半分程度とする。尚、図４及び図５に鋳造後の状態を示しているが、円柱状の加圧用ボス２２は軸受け壁３の厚さよりも径が大きく、余肉部２３は軸受け壁３の厚さと同じ厚さである。尚、加圧ピン２１の径は軸受け壁３の厚さよりも若干小さく設定する。
【００１７】
このような加圧用ボス２２と余肉部２３を形成するようにダイカスト金型３０でキャビティを画成しそのキャビティに溶湯を充填した後に、所定のタイミングで加圧ピン２１を加圧用ボス２２に進入させて、加圧用ボス２２における溶湯を局所的に加圧する。従って、加圧ピン２１による加圧力は、半円状支持面１０の頂上部１０ａから延長線１４上の部分２０に直接的に作用することになり、その延長線１４上の部分２０において鋳巣の発生が抑制され、延長線１４上の部分２０の強度が確保されることになる。尚、仮に鋳巣が発生したとしてもその鋳巣は加圧力によって押しつぶされるので、鋳巣が疲労強度に与える影響を最小限に抑えることができる。また、仮にシリンダボア２の軸線方向（即ち延長線１４の方向）と直交する方向から軸受け壁３における溶湯を加圧ピン等によって加圧したとすれば、イヌキピンが邪魔になりやすく加圧ピンの配置が困難になるが、本実施形態のようにシリンダボア２の軸線方向に沿って加圧ピン２１を移動させて加圧することにより、イヌキピン等が邪魔にならないという利点もある。
【００１８】
このようにして鋳造したシリンダブロック１を切削加工等の機械加工処理を行って、加圧用ボス２２並びに余肉部２３を除去する。半円状支持面１０は鋳造後において切削加工等される箇所であるため、加圧用ボス２２や余肉部２３を形成しても切削加工等を行う際に同時に除去することができる。
【００１９】
尚、本実施形態では、水平対向型のシリンダブロックについて説明したが、直列レイアウトやＶ型等のような各タイプのシリンダブロックにおいても適用可能である。また、シリンダブロックには限られず、シリンダブロックに取り付けられるロアケース（ラダーフレームやベアリングキャップなどとも称される）にも適用可能である。
【００２０】
更に、半円状支持面１０側から加圧する構成について説明したが、半円状支持面１０とは反対側の面２４側から加圧するようにしてもよい。半円状支持面１０とは反対側の面２４側から加圧する場合には、その反対側の面２４において、半円状支持面１０の頂上部１０ａと対向する部分２５を加圧することが好ましい。また、その場合においても上記延長線１４に沿って加圧するようにすることが好ましい。ロアケースにおいても同様に半円状支持面とは反対側の面側から加圧してもよい。
【００２１】
また、複数の軸受け壁３のうち一箇所のみを加圧ピン２１で加圧するようにしたが、複数箇所の軸受け壁３を加圧してもよく、全ての軸受け壁３を加圧してもよい。
【００２２】
尚、加圧する箇所によっては、加圧用ボス２２や余肉部２３をダイカスト後において除去せずにそのまま残してもよく、また、加圧用ボス２２や余肉部２３を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１    シリンダブロック（ダイカスト品）
２    シリンダボア
３    軸受け壁
１０    半円状支持面
１０ａ  頂上部
１１    重ね合わせ面
１２    ネジ孔
１３    シリンダライナー
１４    延長線
２０    延長線上の部分
２１    加圧ピン
２２    加圧用ボス
２３    余肉部
２４    反対側の面
２５    頂上部と対向する部分
３０    金型
【図１】
0005687525.tif 000002
【図２】
0005687525.tif 000003
【図３】
0005687525.tif 000004
【図４】
0005687525.tif 000005
【図５】
0005687525.tif 000006
【図６】
0005687525.tif 000007